MongoDB是一款什麼樣的資料庫產品 - ApsaraDB for MongoDB

ApsaraDB for MongoDB（ApsaraDB for MongoDB）完全相容MongoDB協議，基于飛天分布式系統和高可靠儲存引擎，提供多節點高可用架構、彈性擴容、容災、備份復原、效能最佳化等解決方案。

測試環境

配置項	壓測ECS執行個體	MongoDB物理機架構執行個體	MongoDB雲端硬碟架構執行個體
地區及可用性區域	華東1（杭州）可用性區域H	華東1（杭州）可用性區域H	華東1（杭州）可用性區域H
網路類型	Virtual Private Cloud	Virtual Private Cloud	Virtual Private Cloud
執行個體規格類型系列	計算平衡增強型c6e	通用型和獨享型	獨享型
執行個體規格	ecs.c6e.2xlarge（8核 16 GB）	包含多種在售規格，詳情請參見測試結果。	包含多種在售規格，詳情請參見測試結果。
儲存類型	ESSD PL1雲端硬碟	SSD本地碟	ESSD PL1雲端硬碟
儲存空間	-	500 GB	500 GB
拓撲結構	-	標準複本集執行個體（三節點，一個主節點、一個從節點和一個隱藏節點）	標準複本集執行個體（三節點，一個主節點、一個從節點和一個隱藏節點）
鏡像版本	Alibaba Cloud Linux 3.2104 LTS 64位	3.10.0-327.ali2017.alios7.x86_64	4.19.81-17.2.al7.x86_64
執行個體核心版本	-	MongoDB 4.2（小版本基準4.2.13）	MongoDB 4.4（小版本基準4.4.1）
可調一致性配置	-	Default read/write concern	Default read/write concern

說明

壓測ECS執行個體和ApsaraDB for MongoDB執行個體在同一地區及可用性區域，RTT（Round-Trip Time）大概在0.104ms左右。

測試載入器

本文將採用開源社區的YCSB 0.17.0壓測工具進行壓測。

說明

YCSB是一款Java編寫的支援多種資料庫的效能測試工具，具體安裝和使用方法請參見YCSB。

測試方案

將ECS執行個體的主私網IP添加到ApsaraDB for MongoDB執行個體的白名單中。如何添加，請參見修改白名單。
說明
您可以登入ECS控制台，在執行個體詳情頁面的網路資訊地區查看ECS執行個體的主私網IP。
遠端連線ECS執行個體。如何串連，請參見串連ECS執行個體。
使用YCSB工具載入測試資料。
```
./bin/ycsb load mongodb -s -p workload=site.ycsb.workloads.CoreWorkload -p recordcount=1000000 -p mongodb.url="mongodb://test:****@dds-bp13e84d11****.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717/admin" -threads 8
```
您需要修改如下參數值：
- recordcount=1000000：載入至ApsaraDB for MongoDB執行個體的資料總數。
- mongodb.url="mongodb://test:****@dds-bp13e84d11****.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717/admin"：ApsaraDB for MongoDB執行個體的串連地址。本文使用的資料庫帳號為test，所屬資料庫為admin。
  說明
  您可以登入ApsaraDB for MongoDB控制台，在資料庫連接頁面的私網串連 - 專用網路地區查看串連地址。
- threads 8：用戶端的並發線程數。
執行如下測試命令，進行效能壓測。
```
./bin/ycsb run mongodb -s -p workload=site.ycsb.workloads.CoreWorkload -p recordcount=1000000 -p operationcount=5000000 -p insertproportion=0 -p readproportion=50 -p updateproportion=50 -p requestdistribution=zipfian -p mongodb.url="mongodb://test:****@dds-bp13e84d11****.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717/admin" -threads 8
```
您需要修改如下參數值：
- recordcount=1000000：載入至ApsaraDB for MongoDB執行個體的資料總數。
- operationcount=5000000：執行讀寫測試的總次數。
- insertproportion=0：載入資料操作比例。
- readproportion=50：讀操作比例。
- updateproportion=50：更新操作比例。
- mongodb.url="mongodb://test:****@dds-bp13e84d11****.mongodb.rds.aliyuncs.com:3717/admin"：ApsaraDB for MongoDB執行個體的串連地址。本文使用的資料庫帳號為test，所屬資料庫為admin。
  說明您可以登入ApsaraDB for MongoDB控制台，在資料庫連接頁面的私網串連 - 專用網路地區查看串連地址。
- threads 8：用戶端的並發線程數。

測試結果

情境說明

r:w=100:0：讀寫比例依次為100%和0。
r:w=95:5：讀寫比例依次為95%和5%。
r:w=50:50：讀寫比例依次為50%和50%。
r:w=5:95：讀寫比例依次為5%和95%。
r:w=0:100：讀寫比例依次為0和100%。

參數說明

recordcount：載入至ApsaraDB for MongoDB執行個體的資料總數。
operationcount：執行讀寫測試的總次數。
threads：用戶端的並發線程數。
throughput：輸送量，以每秒運算元（OPS，Operation per second）為單位。
RAL：讀操作平均延遲，單位：微秒（us）。
WAL：寫操作平均延遲，單位：微秒（us）。

說明

本文中RAL或WAL取值為0，表示不涉及讀操作或寫操作。

如下為物理機架構執行個體和雲端硬碟架構執行個體在不同讀寫比下的測試結果以及效能對比圖。

物理機架構執行個體（MongoDB 4.2）

載入測試資料

CPU:Memory	執行個體規格	recordcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	3589	0	1110
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	7629	0	521
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	24300	0	654
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	26745	0	1191
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	29090	0	1095
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	41098	0	3033
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	6553	0	1217
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	14526	0	1097
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	35437	0	899
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	60078	0	2658

r:w=100:0

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	6387	623	0
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	12893	616	0
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	37016	427	0
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	48014	658	0
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	44251	1589	0
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	57252	2226	0
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	12436	641	0
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	20551	773	0
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	50246	632	0
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	66876	2385	0

r:w=95:5

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	4556	864	1079
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	10391	757	914
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	34411	453	561
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	41095	763	925
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	39920	785	926
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	55148	2305	2381
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	8869	871	1394
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	18206	856	1192
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	47111	664	861
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	68801	2312	2449

r:w=50:50

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	3062	1207	1399
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	6610	1128	1318
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	19743	743	864
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	22750	987	1809
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	21763	1010	1907
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	43498	2162	3696
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	5680	1345	1930
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	10470	1064	1971
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	20427	790	2329
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	29445	2944	7891

r:w=5:95

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	2431	1511	1649
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	5336	1406	1608
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	14496	858	1110
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	14573	958	2253
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	13812	995	2377
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	20663	2831	6348
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	4079	3201	8066
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	7154	1080	2288
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	12585	783	2626
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	17083	4241	9615

r:w=0:100

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	1核 2 GB（通用型）	1000000	4	2429	0	1642
	2核 4 GB（通用型）	2000000	8	5238	0	1643
	4核 8 GB（通用型）	4000000	16	13794	0	1154
	8核 16 GB（通用型）	8000000	32	14566	0	2189
1:4	8核 32 GB（通用型）	16000000	32	13485	0	2361
1:4	16核 64 GB（通用型）	32000000	128	19758	0	6461
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	3939	0	8097
	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	6940	0	2298
	8核 64 GB（獨享型）	32000000	32	12567	0	2539
	16核 128 GB（獨享型）	64000000	160	16325	0	9770

雲端硬碟架構執行個體（MongoDB 4.4）

載入測試資料

CPU:Memory	執行個體規格	recordcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	18235	0	871
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	35643	0	891
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	65345	0	971
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	6613	0	1202
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	45952	0	1385
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	61973	0	1539
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	6224	0	1280
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	18603	0	857

r:w=100:0

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	24945	634	0
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	33270	938	0
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	55703	1136	0
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	10989	723	0
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	36039	1740	0
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	59960	1585	0
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	11298	703	0
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	24306	653	0

r:w=95:5

CPU:Memory	執行個體規格	operatiocount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	22471	797	1161
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	29543	1064	1199
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	53466	1178	1300
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	8986	854	1480
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	34128	1829	1970
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	78363	1196	1420
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	8806	867	1619
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	20132	770	1181

r:w=50:50

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	14127	1009	1238
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	19887	1496	1670
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	23120	2680	2819
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	5132	1370	1735
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	18929	2930	3615
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	25612	3675	4363
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	4841	1438	1855
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	13051	1080	1356

r:w=5:95

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	10266	1141	1570
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	13556	2141	2351
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	14447	4295	4412
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	4226	1591	1902
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	12055	5109	5210
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	15216	5877	8503
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	3874	1792	2072
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	10083	1106	1605

r:w=0:100

CPU:Memory	執行個體規格	operationcount	threads	throughput	RAL	WAL
1:2	4核 8 GB（獨享型）	4000000	16	9960	0	1592
	8核 16 GB（獨享型）	8000000	32	13064	0	2423
	16核 32 GB（獨享型）	16000000	64	13743	0	4615
1:4	2核 8 GB（獨享型）	4000000	8	4287	0	1860
	8核 32 GB（獨享型）	16000000	64	11611	0	5441
	16核 64 GB（獨享型）	32000000	96	14391	0	8746
1:8	2核 16 GB（獨享型）	8000000	8	3854	0	2067
1:8	4核 32 GB（獨享型）	16000000	16	9711	0	1638

效能對比圖

CPU:Memory=1:2

執行個體規格為4核 8 GB：
執行個體規格為8核 16 GB：

CPU:Memory=1:4

執行個體規格為8核 32 GB：
執行個體規格為16核 64 GB：

CPU:Memory=1:8

執行個體規格為2核 16 GB：
執行個體規格為4核 32 GB：

測試結果分析

CPU:Memory=1:2：物理機架構的執行個體效能優於雲端硬碟架構的執行個體效能。不同的讀寫比測試環境下，效能差異大約在7%~50%之間，其中4核 8 GB規格最為明顯。
CPU:Memory=1:4：物理機架構和雲端硬碟架構的執行個體效能差異縮小到了10%左右。其中，物理機架構執行個體更適用於寫情境，雲端硬碟架構執行個體更適用於讀情境。
CPU:Memory=1:8：
- 物理機架構和雲端硬碟架構的執行個體效能基本無差異。
- 隨著記憶體的增高，雲端硬碟架構的執行個體效能明顯優於物理機架構，其中4核 32 GB規格最為明顯。

說明

雲端硬碟架構具有如下優勢：

所有資源都是獨享的，不存在物理機架構下資源搶佔的情況。
計算和儲存可以分別進行Auto Scaling，無需資料移轉。
具有不同的效能等級，包括ESSD PL1、ESSD PL2和ESSD PL3，隨用隨付的性價比更高。